10,2。进出水流道10,2 2.有关试验研究表明。进水流道的设计.主要问题是要保证其出口流速和压力分布比较均匀、为此,要求进水流道型线平顺.各断面面积沿程变化均匀合理,且进口断面处流速宜控制不大于1,0m s.以减小水力损失 为水泵运行提供良好的水流条件、5,有关试验资料表明、在水泵叶片安装角相同的情况下、无论是肘形进水流道或钟形进水流道,当进口上缘。顶板延长线与进口断面的延长线的交点、的淹没水深大于0 35m时,基本上未出现局部漩涡 当淹没水深在0,2m、0 3m时 流道进口水面产生时隐时现的漩涡,有时涡带还伸入流道进口内,但此时对水泵性能的影响并不大.机组仍能正常运行 当淹没水深在0,1m,0、18m时,进口水面漩涡出现频繁。当淹没水深为0、06m时,漩涡剧烈、并夹带大量空气进入流道。致使水泵运行不稳.噪声严重,因此、本标准规定进水流道进口上缘的最小淹没水深为0,5m 即应淹没在进水池最低运行水位以下至少0、5m.10 2、3 肘形进水流道是目前国内外采用最广泛的一种流道形式。如国内的两座大型轴流泵站。水泵叶轮直径分别为4,5m和4.0m,配套电动机功率分别为5000kW和6000kW、都是采用这种流道形式,经多年运行检验.情况良好.泵站肘形进水流道形状见图4、我国部分泵站肘形进水流道的设计成果 有些经过装置试验验证、见表12,表13,由表13可知.多数泵站肘形进水流道H.D,1,5,2。2,B.D。2,0。2.5.L、D,3 5。4,0.hk。D,0.8 1、0。R0、D。0。8,1,0,D为水泵叶轮直径、由于肘形进水流道是逐渐收缩的 流道内的水流状态较好。水力损失较小.但不足之处是其底面高程比水泵叶轮中心线高程低得较多,造成泵房底板高程较低、致使泵房地基开挖较深,需增加一定的工程投资.进水流道的进口段底面一般宜做成平底.为了抬高进水池和前池的底部高程、降低其两岸翼墙的高度.减少地基土石方开挖量和混凝土工程量 亦可将进水流道进口段底面向进口方向上翘,即做成斜坡面形式,根据我国部分泵站的工程实践 除有些泵站进水流道进口段底面做成平底外,多数泵站进水流道的进口段底面上翘采用7。11,见表13、因此,本标准规定进水流道进口段底面上翘角不宜大于12 关于进口段顶板仰角,我国多数泵站的进水流道采用20。28 也有个别泵站采用32 见表13.因此。本标准规定进水流道进口段顶板仰角不宜大于30、钟形进水流道也是一种较好的流道形式.根据国内采用钟形进水流道的泵站装置试验资料,与肘形进水流道相比 钟形进水流道的平面宽度较大,B。D值一般为2、5,2.8,而高度较小,H、D值一般为1。1 1,4 这样可提高泵房底板高程,减少泵房地基开挖深度 机组段间需填充的混凝土量也较少、因而可节省一定的工程量,泵站钟形进水流道形状见图5,图中,D1、D 0、97、H.D,1、1.1。4、B、D.2.5 2,8 L,D大于3.5、DL D。1、4。hk.D.0.4,D为水泵叶轮直径。簸箕形进水流道降低了进水流道的高度 靠近叶轮处收缩量大,流道形状见图6。簸箕形进水流道的进口段尺寸与钟形进水流道比较接近。但对宽度的要求没有钟形进水流道那样严格、不易产生涡带,图6中标注的尺寸为美国国家标准ANSI HI,9,8,2012、Rotodynamic。pumps、for,pump,intake,design,中推荐的、Stork。type.FSI,即簸箕形进水流道的吸水室尺寸,供设计参考,根据试验研究,簸箕形进水流道的宽度较肘形进水流道的大.是为了方便一部分水流绕至喇叭口两侧及后部进入喇叭管.但簸箕形进水流道宽度比钟形进水流道小。是因为流道内部不像钟形流道那样容易产生涡带 簸箕形进水流道的吸水室中宜设中隔板、一是为了泵站结构方面的需要,二是为了阻隔可能发生的水下涡带。中隔板的厚度对水流有一定的影响 但从防涡的角度来看 对中隔板的厚度没有特殊的要求,因此、在施工条件允许的情况下尽可能减薄。各种进水流道的主要尺寸需根据水泵的结构和外形尺寸,结合泵房布置确定.应用于小型泵站时、还应考虑施工的方便性。10,2。5、出水流道布置对泵站的装置效率影响较大,因此流道的型线变化应比较均匀、为了减少水力损失.出口流速应控制在1,5m,s以下.当出口装有拍门时、可控制在2.0m s,如果水泵出水室出口处流速过大 宜在其后面直至出水流道出口设置扩散段、以降低流速.扩散段的当量扩散角不宜过大.一般取8,12.较为合适。4,由于大中型泵站机组功率较大 如出水流道的水力损失稍有增大,将使电能有较多的消耗 因此常将出水流道的出口上缘,顶板延长线与出口断面的延长线的交点 淹没在出水池最低运行水位以下0。3m。0,5m 7 当流道宽度较大时,为了减小出口拍门或快速闸门的跨度 常在流道中间设置隔水墩,有关试验资料表明.如果中隔墩布置不当,将影响分流效果.使出流分配不均匀,增加出水流道的水力损失。因此,中隔墩起点位置距水泵出水室宜远一点,待至水泵出流流速较均匀处再分隔为好,一般中隔墩起点位置与机组中心线距离不应小于水泵出口直径的2倍。10 2.6,泵站的断流方式主要有拍门断流.快速闸门断流,止回、蝶。阀断流.虹吸管配真空破坏阀断流等多种。应根据出水流道,管道.布置,出水池的水位变幅,水泵机型 泵站扬程等因素 经技术经济比较后确定 10 2。7 直管式出水流道进口与水泵出水室相连、然后沿水平方向或向上倾斜至出水池、为了便于机组启动和排除管内空气 在流道出口常采用拍门或快速闸门断流。并在门后管道较高处设置通气孔 以减少水流脉动压力。机组停机时还可向流道内补气,避免流道内产生负压.减少关闭拍门时的撞击力 改善流道和拍门的工作条件。10 2,8、虹吸式出水流道的进口与水泵出水室相连,出口淹没在出水池最低运行水位以下.中间较高部位为驼峰.并略高于出水池最高运行水位,在满足防洪要求的前提下.出口可不设快速闸门或拍门。在正常运行工况下。由于出水流道的虹吸作用,其顶部出现负压。停机时。需及时打开设在驼峰顶部的真空破坏阀.使空气进入流道而破坏真空,从而切断驼峰两侧的水流。防止出水池的水向水泵倒灌 使机组很快停稳,根据工程实践经验。驼峰顶部的真空度一般应限制在7m、8m水柱高,因此本标准规定驼峰顶部的真空度不应超过7,5m水柱高 驼峰断面的高度对该处的流速和压力分布均有影响.如果高度较大。断面处的上下压差就会很大,工程实践证明 在尽量减少局部水力损失的情况下。压低驼峰断面的高度是有好处的,一方面可加大驼峰顶部流速。使水流夹气能力增加、并可减小该断面处的上下压差。另一方面可减少驼峰顶部的存气量。便于及早形成虹吸和满管流,而且还可减小驼峰顶部的真空度,从而增大适应出水池水位变化的范围.因此驼峰处断面宜设计成扁平状、10 2,11。根据南水北调东线一期泵站工程的研究成果,灯泡贯流泵采用灯泡后置,竖井贯流泵采用竖井前置的效率比反过来布置要高.轴伸贯流泵的轴伸前置还是后置,差别不大,斜式布置的水泵.应用较多的是斜15.30。45、三种.